第2节 DNA复制和蛋白质合成

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名称 第2节 DNA复制和蛋白质合成
格式 rar
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 生物学
更新时间 2010-01-15 15:35:00

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课件71张PPT。第一节 基因指导蛋白质的合成教学目的
  1.了解染色体、 DNA和基因三者之间的关系以及基因的本质。
  2.了解基因控制蛋白质合成的过程和原理。
  3.了解基因控制性状的原理。
教学重点
  1.染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。
  2.基因控制蛋白质合成的过程和原理。
教学难点
  基因控制蛋白质合成的过程和原理。(一) 基因-----有遗传效应的DNA片段每个染色体上只有一个DNA分子每个DNA分子上有许多个基因基因在染色体上呈线性排列1个基因是成百上千个脱氧核苷酸遗传信息指基因中脱氧核苷酸的排列顺序(二) 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系染色体DNA基因脱氧核苷酸染色体是DNA的主要载体一般每个染色体上有一个DNA分子--是主要的遗传物质基因是有遗传效应的DNA片段每个DNA分子含有许多基因--是遗传物质的结构和功能单位每个基因中含有许多脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息(三) 基因的表达 基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来,从而使后代表现出与亲代相似的性状,遗传学上把这一过程叫做基因的表达。
基因中的遗传信息是由基因中脱氧核苷酸的数目、种类和排列顺序决定的。   (四)基因的功能  1、通过复制,在生物的传种接代中传递遗传信息;
  2、通过控制蛋白质的合成,在生物的个体发育中表达遗传信息。基因的表达回忆几个问题: ①蛋白质合成的场所是什么?
②基因主要存在于细胞的哪个部分? 遗传信息是如何从细胞核传到核糖体,从而控制蛋白质合成的? (1)、转录:在细胞核内,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则合成mRNA的过程。3. 基因控制蛋白质的合成 (1) 转录:在细胞核内,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则合成mRNA的过程。2. 基因控制蛋白质的合成 (2) 翻译: 在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程RNA的化学结构(3)(1)、转录:在细胞核内,DNA------ mRNA RNA与DNA的区别有两点:
①嘧啶碱有一个不同。RNA是尿嘧啶(U—A),DNA则为胸腺嘧啶(T—A)。
②五碳糖不同:RNA是核糖,DNA是脱氧核糖,
RNA的基本单位就是核糖核苷酸,DNA则为脱氧核苷酸。mRNADNA与RNA分子的比较:规则的双螺旋结构通常呈单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U)脱氧核糖核糖磷酸磷酸1. DNA的转录a. DNA 解旋,以一条链为模板合成RNAb. DNA与RNA的碱基互补配对:A—U ; T—A;
C—G; G—Cc. 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来场所:主要在细胞核过程:条件:模板:DNA的一条链酶: 解旋酶、RNA聚合酶原料:四种核糖核苷酸能量: ATP结果: 形成一条mRNA这样:DNA上的遗传信息就传递到mRNA上 以DNA的一条链为模板,按照碱基互补原则,合成RNA的过程。转录是在细胞核内进行的。转录mRNA 形成的 mRNA 链,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上 细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA在细胞核中合成 细胞质 细胞核mRNA通过核孔进入细胞质(1) 转录:在细胞核内,DNA-------mRNA-。2. 基因控制蛋白质的合成 (2) 翻译: 在细胞质中, mRNA-----合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 密码子 密码子:mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 亮氨酸 天门冬酰胺 异亮氨酸转运 RNA(tRNA) 氨基酸 亮氨酸
tRNA的一端运载着氨基酸 亮氨酸
反密码子三类RNA的比较(1) 转录:在细胞核内,DNA-------mRNA-。2. 基因控制蛋白质的合成 (2) 翻译: 在细胞质中, mRNA-----合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程(略)场所:细胞质的核糖体上过程:条件:模板:mRNA原料:20种氨基酸能量: ATP结果: 多肽2.翻译翻译者:转运RNA ( tRNA )下面我们在看一下动画 细胞质细胞质中的mRNA 核糖体mRNA 与核糖体结合. tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 . tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 . 两个氨基酸分子缩合缩合 亮氨酸 异亮氨酸 核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA 上的碱基与mRNA上的 密码子配对. 亮氨酸 异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构 亮氨酸 天门冬酰氨 tRNA离开,再去转运新的氨基酸 亮氨酸 天门冬酰氨 异亮氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 . 2. 基因控制蛋白质的合成信息传递DNA上的遗传信息
(脱氧核苷酸的排列顺序)mRNA(核糖核苷
酸的排列顺序)蛋白质
(特定的氨基
酸顺序)遗传信息的传递只有这种模式吗?中心法则DNARNA蛋白质基因对性状的控制控制酶的合成来间接控制代谢过程而控制性状控制蛋白质分子的结构而直接影响性状 20种氨基酸的遗传密码子表一种氨基酸可以和多个密码子相对应
一个密码子只和一个氨基酸相对应
64个密码子中,有61个决定氨基酸,3个不决定氨基酸,是终止密码子。
密码子AUG是什么密码子?填空题:下图示“中心法则”,请根据图回答:(1)指出图中数码表示的过程名称:
1、______ 2、_______ 3、______ 4、 _ _ __ 5、
(2)图中箭头表示______________
(3)指出下列过程进行的场所:
1、__________ 2、__________ 5、___________
(4)图示过程中,能体现碱基互补配对原则的数码是____ ___ ,配对的规律是 ________________________________ 复制转录逆转录翻译RNA复制遗传信息的传递方向细胞核细胞核核糖体123451 2 3 4 5A—T、C—G、A—U 比较复制、转录、翻译蛋白质分子量和基因分子量
的互为计算 根据转录和翻译过程填充: C A C G T G C A C G U一、一般规律规律1 基因上的碱基数:信使RNA上的碱基数:多肽链上的氨基酸数=6:3:1,即基因上的脱氧核苷酸数:信使RNA上的核糖核苷酸数:多肽链上的氨基酸数=6:3:1 规律2 脱氧核苷酸合成脱氧核苷酸链的过程中,每两个相邻的脱氧核苷酸是脱去一分子水而连在一起的。 规律3 氨基酸是通过脱水缩合反应合成肽链的。如果n个氨基酸形成一条肽链,则在合成的过程中失去n-1个水分子;如果n个氨基酸合成m条肽链,则在合成的过程中失去n-m个水分子。 二、典型例题1、蛋白质分子量的计算 例1:假如组成人体的20种氨基酸的平均分子量为120,一个蛋白质分子,由n个氨基酸构成m条肽链,那么该蛋白质分子的分子量约为 。 解:n个氨基酸构成m条肽链,则失去n-m个水分子,则该蛋白质的分子量为120n-18(n-m)。 例题2 已知某多肽链的分子量为1.032×104,每个氨基酸的平均分子量为120,则该多肽链由多少个氨基酸组成? 解:令该多肽链由n个氨基酸组成,则120n-18(n-1)=10320,解方程得n=101。 2、基因分子量的计算 例3:如果某个基因中共有n个碱基,每个脱氧核苷酸的平均分子量为300,则该基因的分子量约为 。 解:基因中共有n个碱基,也就是有n个脱氧核苷酸,这n个脱氧核苷酸形成双链DNA分子时,共失去n-2个水分子,所以该基因的分子量为300n-18(n-2)。 3、蛋白质分子量和基因分子量的互为计算 例4:已知某多肽链的分子量为1.032×104,每个氨基酸的平均分子量为120,每个脱氧核苷酸的平均分子量为300,则合成该多肽化合物的基因的分子量约为 。 解:
(1)先求该多肽链有多少个氨基酸,如例2,得n=101;
(2)根据基因的脱氧核苷酸数:信使RNA上的核糖核苷酸数:多肽链上的氨基酸数=6:3:1这个关系,可知该基因分子中有脱氧核苷酸606个;
(3)求基因分子量,300×606-18×(606-2)=170928。 例题5 已知某基因的分子量为18648,每个氨基酸的平均分子量为120,每个脱氧核苷酸的平均分子量为300,则该基因控制合成的一条肽链的分子量约为 。 解:
(1)先求该基因中脱氧核苷酸的数目,令脱氧核苷酸的数目为n,则300n-18(n-2)=18648,解方程得n=66;
(2)根据基因的脱氧核苷酸数:信使RNA上的核糖核苷酸数:多肽链上的氨基酸数=6:3:1这个关系,得该肽链中氨基酸的数目为11;
(3)求该肽链的分子量,120×11-18×(11-1)=1140。 课堂练习决定氨基酸的密码子是指( )ADNA上的3个相邻的碱基 BtRNA上的3个相邻碱基 C mRNA上的3个相邻碱基 D 基因上的3个相邻碱 基
真核生物染色体DNA遗传信息的传递与表达过程中,在细胞质中进行的是( )
A复制 B转录 C翻译 D 转录和翻译
思维训练:F DNAB 碱基CE 基因AH 染色体D 脱氧核苷酸G(1)图中A是_________C是____________G是_________
(2)B有__________种,名称是__________________
(3)图中D和E的关系是_____________________________
(4)图中D和F的关系是_____________________________
(5)图中E和F的关系是_____________________________
(6)图中E和G的关系是_____________________________
(7)图中F和H的关系是_____________________________磷酸脱氧核糖蛋白质四A、T、C、GD是E的基本组成单位D也是F的基本组成单位E是有遗传效应的F片段E控制G的合成H是F的主要载体3 基因对性状的控制: (1)、控制酶的合成来控制代谢过程而控制性状。 (2)、控制蛋白质分子的结构而直接影响性状。三 基因的表达1.基因是有遗传效应的DNA片段(l)基因的概念:(2) 基因的表达 基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来,从而使后代表现出与亲代相似的性状,遗传学上把这一过程叫做基因的表达。  基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,是有遗传效应的DNA片段。2. 基因控制蛋白质的合成(1) 转录:在细胞核内,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则合成mRNA的过程。(2) 翻译:在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程3 基因对性状的控制: (1)、控制酶的合成来控制代谢过程而控制性状。 (2)、控制蛋白质分子的结构而直接影响性状。总结
  遗传的主要物质是DNA,基因是有遗传效应的DNA片段,在染色体上呈直线排列,基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同,不同的基因含有不同的遗传信息。
  基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的,DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。1.细胞内与遗传有关的物质,从简单到复杂的结构层次是(? )
  A.基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体
  B.脱氧核苷酸→基因→DNA→色体
  C.脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA
  D.基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA2.某DNA分子片段中碱基为2400对,则由此片段所控制合成的多肽链中,最多有氨基酸(??? )种
  A.800  B.400  C.200  D.20习题 3.DNA复制,转录和翻译后所形成的产物分别是(??? )
A.DNA,RNA,蛋白质   B.DNA,RNA和氨基酸 C.RNA,DNA和核糖   D.RNA,DNA和蛋白质4.DNA完全水解,得到的化学物质是(? )
  A.氨基酸,葡萄糖,含氮碱基
  B.氨基酸,核苷酸,葡萄糖
  C.核糖,含氮碱基,磷酸
  D.脱氧核糖,含氮碱基,磷酸5.某生物细胞的DNA分子中,碱基A的数量占38%,则C和G之和占全部碱基的(? )
  A.76%  B.62%  C.24%?  D.12%6.DNA复制的基本条件是(? )
  A.模板,原料,能量和酶???
B.模板,温度,能量和酶
  C.模板,原料,温度和酶???
D.模板,原料,温度和能量练习7、“遗传信息”是指:( )
A、 基因的脱氧核苷酸排列顺序
B、DNA的碱基对排列顺序
C、信使RNA的核苷酸排列顺序
D、蛋白质的氨基酸排列顺序8、“密码子”是指:( )
A、核酸上特定排列顺序的碱基
B、DNA特定排列顺序的碱基
C、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基AC9.某基因中含有1200个碱基对,则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽健的个数是 ( )
A.198个 B.398个
C.400个 D.798个B作业P18再见!